津波堆積物(つなみたいせきぶつ、英語tsunami deposit ; tsunamiite ;tsunami-related sediments)は、タービダイトの一種で、大規模な津波によって、海底から巻き上げられたなどの砕屑物生物遺骸が水底(海底、湖底)や陸上に堆積してできた堆積物である[1]。津波堆積物の生成年代を決定することにより、過去の津波の襲来時期や押し寄せた範囲を明らかにすることができる[2]が、堆積物の分布と浸水範囲は一致するとは限らない。

津波堆積物の生成を示す図

概要編集

津波の成因によって、地震によるもの、火山爆発によるもの、隕石落下によるものがある[3]。寄せ波によって陸上や沿岸湖沼に運び上げられたもののほかに、引き波によって海底に引き込まれたものも津波堆積物ということができる[4]。しかし、台風などの気象現象による高波や洪水の痕跡との識別は難しい[5]

堆積物研究編集

研究の歴史は浅く、日本では1983年日本海中部地震を契機として始まった。1980年代後半以降、多くの研究者によって精力的な研究が行われ、知見が蓄積されている。堆積物の解析とは、年代特定と津波規模の特定が主目的となり、年代を特定するために古生物学考古学の視点、堆積物形成のプロセスを理解するためには地質学地形学地球物理学、津波工学、堆積学流体力学などからの複合的視点が必要である。

過去数千年間の歴史に残っていない津波を知るためには、近代的地震観測が行われた以降の地震や[6]、発生直後の調査によってどの様な堆積が行われたのかを知ることが重要で[7][8]、陸上での発掘やジオスライサーによる堆積地層サンプルの採取が行われる。

津波による堆積物と判断するための根拠は大きく分け下記の5つであるが、全ての堆積物に適用できる基準は存在していない[9]

  1. 砂層の分布範囲が広い。
  2. 歴史記録と年代が一致する。
  3. 特徴的な堆積構造がある。(礫の整列方向[7]
  4. 地殻変動を伴う。
  5. 特徴的な構成粒子を伴う。

これらのうち、複数の組合せ或いは単独により判断が行われる[9]。更に、堆積物中の水溶性イオンの分析により津波浸水域であるかの判別を正確に行う事が可能である[10]

その結果、蓄積されたデータを多角的に利用したシミュレーションを行い、発生した津波の規模(波高、流速、遡上範囲)から地震の規模を明らかにすることで、減災防災に役立てる事が可能になる。日本においては、南海トラフ巨大地震の被災地域(西日本)では津波の古記録が多く残るのに対して、古文書があまり伝わっていない北海道東北地方の津波発生史を解明するために有力な手段となっている[11]

解析を行う上での課題[5]とは、

  • 年代決定には主に放射性炭素年代測定法が用いられるが、堆積物中の遺骸が形成された年代と津波の発生年代は同じであるとは限らない。
  • 堆積後に気象現象による洪水、高波、生物の活動、人間の経済活動による破壊などがあり攪乱される[5]
  • 津波由来であることの判断は、台風や洪水などの可能性を否定し消去法で行われている[12]

年代判定編集

年代判定は堆積物に埋められた陸上植物の遺骸[13]や、堆積物中に内包するサンゴ貝類などの生物遺骸を利用した年代推定が行われる[14]。また、海岸に打ち上げられた津波石も利用される事があり、岩石が満潮線よりも高い位置に移動した場合には表面に付着しているサンゴや貝類などの活動が停止するため、放射性炭素年代測定を行う事で津波(離水)が生じた年代を求める事が可能になる[15][16]

日本における研究編集

日本における研究は、産業技術総合研究所の海溝型地震履歴研究グループ[17]を中心に大学の研究室[18][19]などで行われ、数々の知見が蓄積されている[20]。更に、2014年度には文部科学省の『災害の軽減に貢献するための地震火山観測研究計画』[21][22]により津波浸水履歴情報の作成が進められている。

特に南海トラフ沿いの地震による津波被害が1000年以上も前から歴史文献に残るため[23]原子力発電所立地地域の周辺や太平洋[24]の調査が行われてきた。しかし、2011年の東北地方太平洋沖地震東日本大震災)以前の調査では南海トラフ沿い太平洋側地域に調査地点が偏り、福島県や宮城県で日本海溝沿い巨大地震(貞観地震)の痕跡を2011年以前に見つけていながら津波減災に生かすことができなかったことを教訓として、日本国内の沿岸各地で発掘調査が行われている[25]。更に、従来はほとんど調査が行われていなかった日本海側でも日本海地震・津波調査プロジェクト[26]等により、調査が進行中である(2014年時点)。一方、千島海溝沿いの地震は松前藩入植以前の歴史記録は極めて少なく且つアイヌ口承では発生年代を特定できなかったが、多くの研究者による火山層序、堆積物の精力的な研究の結果、津波痕跡から十勝沖から千島沖までが連動する「500年間隔地震」が発生していた可能性を指摘するに至った[19]

2020年4月21日に内閣府の「日本海溝・千島海溝沿いの巨大地震モデル検討会」が公表した津波とその被害規模の想定[27]は、津波堆積物の研究に基づいている[11]

調査地の例編集

 
徳島県海部郡海陽町の海老ヶ池。普段は海水流入が無く、津波の時に流入する地形の典型例。

海底で発生する大規模な地震により生じた堆積物調査が行われる地点は、普段は潮汐や高波の影響を受けず、生物や人間による攪乱の影響を受けにくい海岸段丘面上、後背湿地(溢れた氾濫水が河川への排水を妨げられ長期間滞水する)な湖沼などが選定される。原子力発電所の立地や再稼働に伴う調査[28][29][30]水田や住宅地などでは工事に伴い実施されることがある。しかし、内湾である大阪湾伊勢湾東京湾では、人間による攪乱により堆積物の破壊が進んでいるため行われない[31]

日本国内

事例編集

多くの津波堆積物研究によって過去の巨大津波の存在が明らかにされてきた[53]

日本国内編集

日本国外編集

脚注・参照編集

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  1. ^ 藤原治、佐藤善輝、小野映介、海津正倫「陸上掘削試料による津波堆積物の解析 ―浜名湖東岸六間川低地にみられる3400年前の津波堆積物を例にして―」『地学雑誌』Vol.122 (2013) No.2 特集号:日本における陸上科学掘削の現状と展望 p.308-322
  2. ^ 津波堆積物(つなみたいせきぶつ)日本大百科全書』(小学館
  3. ^ 志岐常正、山崎貞治「津波堆積物:礫浦(つぶてがうら)礫岩層を中心に 」『日本地質学会学術大会講演要旨』第96年学術大会(89水戸), 312, 1989-04-25
  4. ^ 七山太、講演要旨「津波は陸上遡上時にどのような痕跡を残すのか? −堆積学的手法に基づく北海道沿岸域の検討例−」 (PDF) 『歴史地震』19号、2003年、p.174
  5. ^ a b c 藤原治「地震津波堆積物 : 最近20年間のおもな進展と残された課題」『第四紀研究』Vol.46 (2007) No.6 P451-462
  6. ^ 佐藤比呂志, 嶋本利彦, 堤昭人 ほか,「1993年北海道南西沖地震と1983年日本海中部地震に伴う陸上の津波堆積物」『活断層研究』Vol.1994 (1994) No.12 p.1-23, doi:10.11462/afr1985.1994.12_1
  7. ^ a b 青野宏美「東北地方太平洋地震によって残された津波堆積物 -東日本の太平洋岸に見られる津波堆積物を例として-」『岐阜聖徳学園大学紀要. 教育学部編』 2012年 50巻 p.63-70, ISSN 13460889
  8. ^ 岡崎浩子、大木淳一「東北地方太平洋沖地震による九十九里浜の津波堆積物と海岸地形変化 (PDF)
  9. ^ a b 小松原純子「海域および沿岸低地に堆積した津波堆積物の識別基準」『堆積学研究』Vol.71 (2012) No.2 p.119-127, doi:10.4096/jssj.71.119
  10. ^ 吉井匠, 今村正裕, 松山昌史 ほか,「土壌中の化学成分を用いた津波浸水域の調査方法」『土木学会論文集B2(海岸工学)』 Vol.67 (2011) No.1 P.49-62, doi:10.2208/kaigan.67.49
  11. ^ a b 堆積物が導いた津波予測/北海道~東北 M9超地震で最大29.7メートル/開発逃れた地層 広域を調査」『朝日新聞』朝刊2020年4月30日(科学面)同日閲覧
  12. ^ 藤原治、谷川晃一朗「総説 南海トラフ沿岸の古津波堆積物の研究:その成果と課題」『地質学雑誌』2017年 123巻 10号 p.831-842, doi:10.5575/geosoc.2017.0061
  13. ^ 池原研,「地震性堆積物を用いた地震発生年代と発生間隔の解析 (PDF) 」『地質調査所月報』Vol.51 No.2/3 (2000) p.89-102
  14. ^ 河名俊男、中田高,「サンゴ質津波堆積物の年代からみた琉球列島南部周辺海域における後期完新世の津波発生時期」『地学雑誌』Vol.103 (1994) No.4 P.352-376, doi:10.5026/jgeography.103.4_352
  15. ^ 後藤和久・島袋綾野「学際的研究が解き明かす1771年明和大津波 (PDF) 」『科学』2012年2月号(岩波書店)pp.208-214
  16. ^ 河名俊男、中田高、大村明雄,「石垣島大浜の“津波大石”のサンゴ化石年代」『第四紀研究』Vol.26 (1987-1988) No.2 P.155-158, doi:10.4116/jaqua.26.2_155
  17. ^ 海溝型地震履歴研究グループ 産業技術総合研究所
  18. ^ 地震火山研究観測センター 北海道大学
  19. ^ a b 日本海地震・津波調査プロジェクト 東京大学地震研究所
  20. ^ 髙清水康博, 「北海道の津波堆積物研究の現状と課題:17世紀巨大津波による堆積物の研究を中心に」『地質学雑誌』Vol.119 (2013) No.9 p.599-612, doi:10.5575/geosoc.2013.0031
  21. ^ 災害の軽減に貢献するための地震火山観測研究計画 科学技術・学術審議会測地学分科会地震火山部会
  22. ^ 新潟大学 災害・復興科学研究所 新潟大学
  23. ^ 石橋克彦文献史料からみた東海・南海巨大地震 1.14世紀前半までのまとめ」『地學雜誌』108巻、4号、399-423頁、1999年 NAID 10004725490, doi:10.5026/jgeography.108.4_399
  24. ^ 津波災害調査 産業技術総合研究所
  25. ^ 岡村行信:地質学的調査に基づいた過去の津波の解明 (PDF) 産業技術総合研究所活断層・地震研究センター
  26. ^ 日本海地震・津波調査プロジェクト (PDF)
  27. ^ 日本海溝・千島海溝沿いの巨大地震モデル検討会 内閣府・防災情報のページ(2020年4月30日閲覧)
  28. ^ 大間原子力発電所に関する津波堆積物調査の実施について (PDF)
  29. ^ 新潟県沿岸における 津波堆積物調査の実施について 東京電力 (PDF)
  30. ^ 津波堆積物調査の概要について -九州西岸における津波に関するデータの拡充- 九州電力 (PDF)
  31. ^ a b 南海トラフの巨大地震モデル検討会(第2回)議事概要に 内閣府 平成23年10月17日 (PDF)
  32. ^ 津波堆積物から見た南海トラフ沿いの巨大地震」『地震予知連絡会 会報』第87巻 (PDF)
  33. ^ 松岡裕美「土佐湾湾奥部蟹ヶ池の堆積物中に見られる過去6000年間の津波履歴」 日本地球惑星科学連合 2014年 SSS30-P20 (PDF)
  34. ^ 「地震本部ニュース」平成23年(2011年)10月~平成24年(2012年)1月号
  35. ^ 福本崇大、松岡裕美、岡村眞:蒲生田大池における約6500年間の南海トラフ地震の履歴 日本地球惑星科学連合2013年大会予稿集 セッションID SSS31-P38 (PDF)
  36. ^ 岡村眞、松岡裕美、津波堆積物からわかる南海地震の繰り返し (PDF)
  37. ^ a b 小松原純子, 岡村行信, 澤井祐紀 ほか,「紀伊半島沿岸の津波堆積物調査 (PDF) 」『活断層・古地震研究報告』 No.7, p.219-230, 2007, 産業技術総合研究所。
  38. ^ 西仲秀人, 熊谷博之, 奥田隆 ほか, 「浜名湖周辺の津波堆積物から探る過去の東海沖地震」『名古屋大学加速器質量分析計業績報告書』 7巻 p.192-203 1996年, 名古屋大学年代測定資料研究センター 天然放射性元素測定小委員会, doi:10.18999/sumrua.7.193
  39. ^ 静岡県西部湖西市における遠州灘沿岸低地の津波堆積物調査 (PDF) 」『活断層・古地震研究報告』No.2, p.235-243, 2002, 産業技術総合研究所。
  40. ^ 藤原治, 平川一臣, 阿部恒平 ほか「伊豆半島南端の入間に分布する津波堆積物の掘削調査」『津波工学研究報告』 (25), 145-153, 2008-03
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  42. ^ 首都直下地震防災・減災特別プロジェクト (PDF)
  43. ^ 2015年5月14日産経新聞
  44. ^ 岡橋久世 ほか「羽市相差の湿地堆積物中に見いだされた東海地震津波の痕跡とその古地磁気年代」『第四紀研究』Vol.40 (2001) No.3 P193-202, doi:10.4116/jaqua.40.193
  45. ^ 津波堆積物調査 千葉県庁 (PDF)
  46. ^ 原口強「[講演要旨]岩手県大船渡市碁石浜の津波堆積物 (PDF) 」『歴史地震』第22号(2007) 214頁
  47. ^ a b 日本海の津波堆積物 調査データ集 国交省 (PDF)
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  50. ^ a b 日本海側での津波堆積物調査 (PDF) 日本海地震・津波調査プロジェクト事務局
  51. ^ 若狭湾沿岸における 津波堆積物の調査結果について 関西電力 2012年12月18日。
  52. ^ 山陰に押し寄せた津波の痕跡を探る:2012年度津波堆積物検出調査の結果報告 島根大学 (PDF)
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  55. ^ 『読売新聞』2011年11月24日夕刊3版1面・2面・「東日本巨大地震600年周期…千年に一度見直し」--2012年6月18日閲覧
  56. ^ 大津波3回の痕跡、くっきりと残る地層見つかる」』読売新聞』夕刊2013年11月1日
  57. ^ 西暦869年貞観地震に伴う津波の研究 (PDF) 産業技術総合研究所 地質調査総合センター
  58. ^ 阿部壽・菅野喜貞・千釜章(1990},「仙台平野における貞観11年 (869年) 三陸津波の痕跡高の推定」『地震 第2輯』 1990年 43巻 4号 p.513-525, doi:10.4294/zisin1948.43.4_513
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  60. ^ Bondevik, S; Lovholt, F; Harbitz, C; Stormo, S; Skjerdal, G (2006). “The Storegga Slide Tsunami - Deposits, Run-up Heights and Radiocarbon Dating of the 8000-Year-Old Tsunami in the North Atlantic”. American Geophysical Union meeting 
  61. ^ 「チリ中南部沿岸の堆積物に過去の巨大地震の痕跡-史上最大級のチリ地震はおよそ300年間隔で発生していた-」産業技術総合研究所プレスリリース(2005年9月15日発表)
  62. ^ 「タイ南部沿岸の堆積物に記録された過去の巨大津波-インド洋で繰り返し起きていた巨大津波が国際共同調査で明らかに-」産業技術総合研究所プレスリリース、2008年10月30日発表
  63. ^ タイ南部沿岸の堆積物に記録された過去の巨大津波産業技術総合研究所 プレスリリース(2008-10-30)
  64. ^ カスケード沈み込み帯における巨大地震の発生履歴の研究史 東京大学地震研究所 地震予知連絡会 会報 第89巻 (PDF)

外部リンク編集